CN101350628A

CN101350628A - 一种具有自动频率跟踪和抗干扰特性的无线话筒

Info

Publication number: CN101350628A
Application number: CNA2008101984036A
Authority: CN
Inventors: 李伟耀
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-09-02
Filing date: 2008-09-02
Publication date: 2009-01-21

Abstract

一种具有自动频率跟踪和抗干扰特性的无线话筒，包括无线话筒发射器、无线话筒接收器，其特征在于无线话筒发射器主要由麦克风、音频放大电路、反相电路、FM立体声发射模块、发射天线、红外接收电路、单片机构成，无线话筒接收器主要由接收天线、FM立体声接收模块、共模抑制电路、红外发射电路、单片机、频率编码器构成。本发明与已有技术相比，具有不同的设备，其发射器可以根据相应的不同工作频率的接收器改变自身工作频率，实现自动频率跟踪并且具有良好的抗干扰能力、制造成本低、可靠性高的优点。

Description

一种具有自动频率跟踪和抗干扰特性的无线话筒

技术领域：

本发明涉及一种无线话筒设备

背景技术：

现有的广泛使用的工作在甚高频至特高频(VHF-UHF)波段的无线话筒装置，其工作频率产生的方法有3种：1、RC振荡电路，2、晶体振荡电路，3、石英锁相环频率合成电路。不管何种电路，它们的发射器与接收器的工作频率在出厂时已被固定好，用户不能自行改变它。这样，若在同一区域内使用多支无线话筒时，为避免干扰，就需要配置多套不同频率的设备，但是不同频率的设备，它们的发射器、接收器是不可以互换使用的，这样给需要大量使用无线话筒装置，又希望每个发射器与所有接收器都能配对的使用者(如学校)带来了很大的不便与限制。另外，由于无线话筒在接收本***设备的有用信号时，往往也可能接收到各种干扰信号，如车载对讲机的信号等，由于没有有效的抑制措施，干扰信号的存在会严重影响无线话筒的使用效果。

发明内容：

本发明的发明目的在于提供一种不同的设备，其接收器的工作频率是可以在使用现场设置的，发射器可以根据相应的不同工作频率的接收器改变自身工作频率，实现自动频率跟踪，并且具有良好的抗干扰能力的具有自动频率跟踪和抗干扰特性的无线话筒。

本发明是这样实现的，包括无线话筒发射器、无线话筒接收器，其特别之处在于无线话筒发射器主要由麦克风、与麦克风相连的音频放大电路、与音频放大电路相连的反相电路、与反相电路相连的带有立体声调制电路和锁相环压控振荡电路和射频发射电路的FM立体声发射模块、将FM立体声发射模块过来的射频信号发射出去的发射天线、红外接收电路、单片机构成，单片机I/O口分别与红外接收电路的信号输出端、FM立体声发射模块的锁相环压控振荡电路控制端相连，无线话筒接收器主要由接收天线、对接收天线过来的射频信号进行处理的带有变频电路和立体声解调电路以及锁相环压控振荡电路的FM立体声接收模块、与FM立体声接收模块音频输出相连的共模抑制电路、红外发射电路、单片机、与单片机I/O口相连的频率编码器构成，红外发射电路的信号输入端与单片机I/O口相连，单片机I/O口与FM立体声接收模块的锁相环压控振荡电路控制端相连。工作时，接收器的单片机先读入频率编码器的值，发出指令控制FM立体声接收模块的锁相环压控振荡电路，使其振荡频率在设定的工作频率上，并将频率编码器信息编译成红外信息，通过红外发射电路发送出去。发射器的红外接收电路收到接收器发出的红外信息后，经单片机将其编译成频率信息指令，控制FM立体声发射模块的锁相环压控振荡电路，使其工作频率与接收机接收频率相一致，从而实现自动频率跟踪。发射器麦克风获取的音频信号经音频放大电路放大和反相电路后，变成幅度相等相位相反的两个信号加到FM立体声发射模块的L、R输入端，调制及变频后的射频信号通过射频放大电路由发射天线发送出去。接收器收到发射器的信号经FM立体声接收模块后，在FM立体声接收模块的L、R输出端口还原成两路幅度相等相位相反的差模信号送到共模抑制电路的输入端，差模信号能够通过共模抑制电路输出，其他信号在共模抑制电路被抵消。本设计所采用的共模抑制技术，其原理是将发射器的音频信号变为差模信号，在接收机上设置共模抑制电路，差模信号可以通过共模抑制电路，而其他信号为共模信号，经过共模抑制电路时被抵消。实现共模抑制的方法是，在发射器上将麦克风获取的音频信号分成两路，其中一路经反相器倒相，生成两个幅度相等、相位相反的信号A和B，然后分别加到FM立体声调制电路的L和R输入端，调制后用射频载波发射出去。接收器上设有FM立体声解调电路和共模抑制电路，接收信号经立体声解调电路解调后在输出端L、R还原为A和B信号，并加到共模抑制电路的正、负输入端，由于发射器的音频信号A＝(-B)，经共模抑制器处理后A-(-B)＝2A，而其他信号A′＝B′，经共模抑制器处理后A′-B′＝0，因而实现了抑制干扰信号的目的。本发明的接收器的工作频率是可以在使用现场设置的，并用红外光发射方式对外发送其频率编码信息，发射器上设有红外接收电路，在收到接收器发出的红外信息后，经解码编译将其还原成频率信息，控制、改变自身的工作频率使与接收机一致，实现自动频率跟踪。另外，本设计采用共模抑制技术，将发射器的音频信号变为差模信号，在接收机上设置共模抑制电路，差模信号可以通过共模抑制电路，而其他信号为共模信号，经过共模抑制电路时被抵消，从而有效地抑制干扰信号。

这里，由于常用的可靠性高且成本低的带有立体声调制功能和锁相环压控振荡功能和射频发射功能的FM立体声发射模块所使用的集成电路及带有锁相环压控振荡功能和变频电路以及带有立体声解调电路功能的FM立体声接收模块的工作频率范围是在FM无线广播波段，为了节约成本及避免与FM无线广播信号的互扰，在无线话筒发射器的FM立体声发射模块的射频输出端与发射天线间连接倍频电路，将射频信号频率提高。相应的在无线话筒接收器的接收天线与FM立体声接收模块间连接带有锁相环压控振荡功能的第一变频电路，第一变频电路的锁相环压控振荡电路控制端和单片机I/O口相连。工作时，FM立体声发射模块所输出的射频信号经倍频电路后，其频率就远离了FM无线广播信号的频率范围，使其不会对FM无线广播信号产生干扰；同样的，第一变频电路所接收的是不受FM无线广播信号干扰的无线话筒发射器过来的信号，该信号经第一变频电路变频后，其频率降至在FM立体声接收模块的工作频率范围内，经FM立体声接收模块处理后，在FM立体声接收模块的L、R端口还原成两路幅度相等相位相反的差模信号送到共模抑制电路的输入端。

本发明与已有技术相比，具有不同的设备，其发射器可以根据相应的不同工作频率的接收器改变自身工作频率，实现自动频率跟踪并且具有良好的抗干扰能力、制造成本低、可靠性高的优点。

附图说明：

图1为本发明的无线话筒发射器的电路图；

图2为本发明的无线话筒接收器的电路图。

具体实施方式：

现结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：

如图所示，本发明包括无线话筒发射器、无线话筒接收器，其特别之处在于无线话筒发射器由麦克风、与麦克风相连的音频放大电路、与音频放大电路相连的反相电路、与反相电路相连的带有立体声调制电路和锁相环压控振荡电路和射频发射电路的FM立体声发射模块、与FM立体声发射模块的射频信号输出端相连的倍频电路、与倍频电路相连的发射天线、红外接收电路、单片机构成，单片机I/O口分别与红外接收电路的信号输出端、FM立体声发射模块的锁相环压控振荡电路控制端相连，无线话筒接收器由接收天线、与接收天线相连的带有锁相环压控振荡电路的第一变频电路、与第一变频电路的信号输出相连的带有锁相环压控振荡电路和变频电路以及立体声解调电路的FM立体声接收模块、与FM立体声接收模块音频输出相连的共模抑制电路、红外发射电路、单片机、与单片机I/O口相连的频率编码器构成，红外发射电路的信号输入端与单片机I/O口相连，单片机的I/O口与FM立体声接收模块的锁相环压控振荡电路控制端及第一变频电路的锁相环压控振荡电路控制端相连。

无线话筒发射器的单片机采用PIC16C54集成电路，FM立体声发射模块采用FM80110C；无线话筒接收器的单片机采用PIC16C54集成电路，FM立体声接收模块采用TEA5767，第一变频电路采用LA1186N和LM7001集成电路。

本实用例中设定的工作频率为216.4MHZ至229MHZ，共设64个频点，频率间隔200KHZ。接收机的单片机选用PIC16C54，第一变频电路选用LA1186N和LM7001，受PIC16C54指令，LM7001在LA1186N电路中产生压控振荡与接收信号进行变频，产生频率为84.6MHZ的第一中频，如接收频率为216.4MHZ时，第一变频电路的本振频率为131.8MHZ。FM立体声接收模块选用TEA5767，在PIC16C54的指令下，其工作频率固定在84.6MHZ。开始工作时，单片机先检测编码器的设值N(编码器可设0-63)，将其值N以(N*2+1318)送入LM7001中，指令LM7001对LA1186N产生(N*2+1318)*100KHZ本振频率，同时单片机将编码器的值进行编译，用红外发射的方式将编码信息发送出去。

发射器的单片机选用PIC16C54，FM立体声发射模块选用FM80110C，由于FM80110C的工作频率为75-115MHZ，为了提高工作频率，取其二次谐波进行倍频放大，如选最低发射频率为216.4MHZ，设64个频点，频率间隔200KHZ，最高发射频率为229MHZ，则FM80110C的实际工作频率为108.2MHZ至114.5MHZ。红外接收电路收到接收器发出的红外信息后，单片机将其解码还原成编码器值N，将(2N+2164)送入FM80110C，指令FM80110C的压控振荡器产生(2N+2164)*50KHZ的发射频率，再经2倍倍频的射频放大电路和发射天线发射。发射器麦克风获取的音频信号经音频放大电路放大后，经反相电路产生两个幅度相等相位相反的信号，分别加到FM80110C的L、R端，以立体声调制的形式调制在载波上发射。接收器收到发射器的信号，经第一变频电路后得到84.6MHZ中频，再在TEA5767上二次变频、鉴频、立体声解调，在TEA5767的L、R端上还原出两个幅度相等相位相反的差模信号，经共模抑制电路后，差模信号被通过，其他信号属共模信号被抑制。

Claims

1、一种具有自动频率跟踪和抗干扰特性的无线话筒，包括无线话筒发射器、无线话筒接收器，其特征在于无线话筒发射器主要由麦克风、与麦克风相连的音频放大电路、与音频放大电路相连的反相电路、与反相电路相连的带有立体声调制电路和锁相环压控振荡电路和射频发射电路的FM立体声发射模块、将FM立体声发射模块过来的射频信号发射出去的发射天线、红外接收电路、单片机构成，单片机I/O口分别与红外接收电路的信号输出端、FM立体声发射模块的锁相环压控振荡电路控制端相连，无线话筒接收器主要由接收天线、对接收天线过来的射频信号进行处理的带有锁相环压控振荡电路和变频电路以及立体声解调电路的FM立体声接收模块、与FM立体声接收模块音频输出端相连的共模抑制电路、红外发射电路、单片机、与单片机I/O口相连的频率编码器构成，红外发射电路的信号输入端与单片机I/O口相连，单片机的I/O口与FM立体声接收模块的锁相环压控振荡电路控制端相连。

2、根据权利要求1所述的具有自动频率跟踪和抗干扰特性的无线话筒，其特征在于在无线话筒发射器的FM立体声发射模块射频输出端与发射天线间连接倍频电路，相应的在无线话筒接收器的接收天线与FM立体声接收模块间连接带有锁相环压控振荡电路的第一变频电路，第一变频电路的锁相环压控振荡电路控制端和单片机的I/O口相连。

3、根据权利要求1所述的具有自动频率跟踪和抗干扰特性的无线话筒，其特征在于无线话筒发射器的单片机采用PIC16C54集成电路，FM立体声发射模块采用FM80110C；无线话筒接收器的单片机采用PIC16C54集成电路，FM立体声接收模块采用TEA5767。

4、根据权利要求2所述的具有自动频率跟踪和抗干扰特性的无线话筒，其特征在于无线话筒发射器的单片机采用PIC16C54集成电路，FM立体声发射模块采用FM80110C；无线话筒接收器的单片机采用PIC16C54集成电路，FM立体声接收模块采用TEA5767，第一变频电路采用LA1186N和LM7001集成电路。